李昭宇

摘 要：柴油机冷却系统是内燃机车的重要组成部分，对降低燃油消耗率，减少辅助系统功率消耗、提高运行经济性、改善柴油机排放等方面具有重要意义。受到内燃机车总体设备布局、轴重及辅助系统功率消耗等方面限制，冷却系统的设计不仅需要考虑轻量化、结构紧凑的散热器，还要考虑高效的冷却方式及控制策略。文中主要针对内燃机车柴油机冷却系统及控制方法进行分析与研究。

关键词：内燃机车;柴油机;冷却系统;温度控制;排放;燃油消耗率

1 现有内燃机车柴油机冷却系统及控制方法

1.1 冷却系统

传统的东风系列内燃机车冷却水系统由高温水泵、低温水泵、中冷器、机油热交换器、散热器、膨胀水箱等组成，冷却气缸套、气缸盖等柴油机高温部件的系统为高温冷却水系统，冷却机油和增压空气的冷却水系统称为低温冷却水系统，机车冷却系统高、低温散热器一般呈前后布置， 高、低温冷却水系统各用一个冷却风扇进行单独控制。HXN3型内燃机车冷却系统与传统东风系列内燃机车冷却水系统基本相同，区别是采用全封闭式加压冷却方式，将机油热交换器的冷却设置在高温冷却系统中，低温冷却系统仅为增压空气进行冷却，进而使低温水温度不受机油温度的影响。

1.2 控制方法

通过控制冷却风扇电机转速，可以实现对柴油机冷却水温度的控制。传统的温度控制方法有PID闭环控制、阈值控制及模糊控制等。PID温度闭环控制存在超调量大、滞后时间长等缺点。……